Sakumaha urang terang, dina widang semikonduktor, silikon kristal tunggal (Si) mangrupikeun bahan dasar semikonduktor anu paling seueur dianggo sareng volume panggedéna di dunya. Ayeuna, langkung ti 90% produk semikonduktor diproduksi nganggo bahan dumasar silikon. Kalayan paningkatan paménta pikeun alat-alat kakuatan tinggi sareng tegangan tinggi dina widang énergi modéren, syarat anu langkung ketat parantos diajukeun pikeun parameter konci bahan semikonduktor sapertos lebar bandgap, kakuatan médan listrik ngarecah, tingkat jenuh éléktron, sareng konduktivitas termal. Dina kaayaan ieu, lega bandgap bahan semikonduktor digambarkeun kusilikon karbida(SiC) parantos muncul salaku aplikasi dénsitas kakuatan tinggi.
Salaku semikonduktor sanyawa,silikon karbidajarang pisan di alam sareng muncul dina bentuk mineral moissanite. Ayeuna, ampir sadaya silikon karbida anu dijual di dunya disintésis sacara artifisial. Silicon carbide boga kaunggulan teu karasa tinggi, konduktivitas termal tinggi, stabilitas termal alus, sarta médan listrik ngarecahna kritis tinggi. Ieu mangrupa bahan idéal pikeun nyieun-voltase tinggi na-daya tinggi alat semikonduktor.
Janten, kumaha alat semikonduktor kakuatan silikon karbida diproduksi?
Naon bédana antara prosés manufaktur alat silikon karbida sareng prosés manufaktur dumasar silikon tradisional? Dimimitian tina masalah ieu, "Hal ngeunaanAlat Silicon CarbideManufaktur" bakal nembongkeun rusiah hiji-hiji.
I
Aliran prosés manufaktur alat silikon karbida
Prosés manufaktur alat silikon carbide umumna sarupa jeung alat basis silikon, utamana kaasup photolithography, beberesih, doping, etching, formasi pilem, thinning jeung prosés lianna. Seueur pabrik alat listrik tiasa nyumponan kabutuhan manufaktur alat karbida silikon ku cara ningkatkeun jalur produksina dumasar kana prosés manufaktur dumasar kana silikon. Nanging, sipat khusus bahan silikon karbida nangtukeun yén sababaraha prosés dina manufaktur alatna kedah ngandelkeun alat-alat khusus pikeun pangwangunan khusus pikeun ngaktipkeun alat-alat silikon karbida tahan tegangan tinggi sareng arus tinggi.
II
Bubuka keur modul prosés husus silikon carbide
The silikon carbide modul prosés husus utamana nutupan doping suntik, struktur Gerbang ngabentuk, morfologi etching, metallization, sarta prosés thinning.
(1) Injeksi doping: Kusabab énergi beungkeut karbon-silikon anu luhur dina silikon karbida, atom-atom najis hésé diffuse dina silikon karbida. Nalika nyiapkeun alat karbida silikon, doping simpang PN ngan ukur tiasa dihontal ku implantasi ion dina suhu anu luhur.
Doping biasana dilakukeun ku ion najis sapertos boron sareng fosfor, sareng jero doping biasana 0.1μm ~ 3μm. Implantation ion énergi tinggi bakal ngancurkeun struktur kisi tina bahan silikon carbide sorangan. Annealing suhu luhur diperyogikeun pikeun ngalereskeun karusakan kisi anu disababkeun ku implantasi ion sareng ngontrol pangaruh annealing dina kasarna permukaan. Prosés inti nyaéta implantasi ion suhu luhur sareng annealing suhu luhur.
Gambar 1 diagram skéma tina implantasi ion jeung épék annealing suhu luhur
(2) Wangunan struktur Gerbang: Kualitas panganteur SiC / SiO2 boga pangaruh hébat kana migrasi channel sarta reliabiliti Gerbang MOSFET. Perlu ngembangkeun prosés annealing gerbang oksida sareng pasca oksidasi khusus pikeun ngimbangan beungkeut anu dangling dina antarmuka SiC / SiO2 sareng atom khusus (sapertos atom nitrogén) pikeun nyumponan sarat kinerja antarmuka SiC / SiO2 kualitas luhur sareng luhur. migrasi alat. Prosés inti nyaéta oksidasi gerbang oksida suhu luhur, LPCVD, sareng PECVD.
Gambar 2 Skéma diagram déposisi pilem oksida biasa sareng oksidasi suhu luhur
(3) Morfologi etching: bahan Silicon carbide anu mulya dina pangleyur kimiawi, sarta kontrol morfologi tepat ngan bisa dihontal ngaliwatan métode etching garing; bahan topeng, pilihan etching topeng, gas dicampur, kontrol sidewall, laju etching, roughness sidewall, jsb perlu dimekarkeun nurutkeun karakteristik bahan silikon carbide. Prosés inti nyaéta déposisi film ipis, fotolitografi, korosi pilem diéléktrik, sareng prosés etsa garing.
Gambar 3 Skéma diagram prosés étsa silikon karbida
(4) Metallization: The éléktroda sumber alat merlukeun logam pikeun ngabentuk kontak ohmic low-lalawanan alus kalawan silikon carbide. Ieu mah ngan saukur merlukeun régulasi prosés déposisi logam jeung ngadalikeun kaayaan panganteur tina kontak logam-semikonduktor, tapi ogé merlukeun annealing-suhu luhur pikeun ngurangan jangkungna panghalang Schottky sarta ngahontal kontak ohmic logam-silikon carbide. Prosés inti nyaéta sputtering magnetron logam, évaporasi sinar éléktron, sarta annealing termal gancang.
Gambar 4 diagram skéma tina prinsip sputtering magnetron jeung pangaruh metallization
(5) prosés thinning: bahan Silicon carbide boga ciri karasa tinggi, brittleness tinggi na kateguhan narekahan low. Prosés grinding na rawan ngabalukarkeun narekahan regas tina bahan, ngabalukarkeun karuksakan kana beungeut wafer na sub-beungeut. Prosés grinding anyar perlu dimekarkeun pikeun minuhan kaperluan manufaktur alat silikon carbide. Prosés inti nyaéta thinning of grinding cakram, film nempel jeung peeling, jsb.
Gambar 5 diagram skéma tina wafer grinding / prinsip thinning
waktos pos: Oct-22-2024